不同碘攝入水平對仔鼠腦發(fā)育的影響.pdf

1、本實驗在成功建立碘缺乏和碘過量Wistar大鼠動物模型的基礎(chǔ)上，探討不同碘攝入水平下親代與子代大鼠碘代謝和甲狀腺形態(tài)、功能的變化關(guān)系，并通過對腦脫碘酶(D2)活性測定評估仔鼠大腦中甲狀腺激素水平，進(jìn)而對仔鼠腦發(fā)育標(biāo)志性蛋白：神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)、神經(jīng)生長相關(guān)蛋白質(zhì)(GAP-43)、髓鞘堿性蛋白(MBP)和突觸蛋白I的mRNA和蛋白表達(dá)水平進(jìn)行檢測，以觀察碘缺乏和碘過量對子代腦發(fā)育的影響。 本實驗選用Wistar大鼠隨機(jī)

2、分成6組：低碘組(LI)、適碘組(NI)、5倍碘過量組(5HI)、10倍碘過量組(10HI)、50倍碘過量組(50HI)、100倍碘過量組(100HI)；LI組大鼠食用低碘飼料(碘含量為20-40μg/kg)，飲用去離子水；NI組和4個碘過量組大鼠均食用正常大鼠飼料(平均碘含量為300μg/kg)，NI組飲用自來水，4個碘過量組飲用含不同劑量碘酸鉀的自來水。根據(jù)大鼠每日進(jìn)食量和飲水量計算6組大鼠每日總碘攝入量分別為：0.6μg/d(LI

3、組)、6.15μg/d(NI組)、30.75μg/d(5HI組)、61.5μg/d(10HI組)、307.5μg/d(50HI組)、615μg/d(100HI組)。飼養(yǎng)3個月后交配，親代大鼠及生后14和28日齡仔鼠作為研究對象。采用離子交換層析、RT-PCR、免疫組織化學(xué)等實驗技術(shù)，觀察親代大鼠及仔鼠的尿碘、乳汁碘、甲狀腺功能和形態(tài)的變化；仔鼠體重、大腦重量及Ⅱ型脫碘酶活性；仔鼠腦發(fā)育標(biāo)志性蛋白NSE和GAP-43的mRNA和蛋白表達(dá)水

4、平以及MBP和突觸蛋白Ⅰ蛋白表達(dá)變化。 實驗結(jié)果顯示：(1)尿碘和乳汁碘水平：LI組親代大鼠尿碘很低，幾乎測不出，NI組及各碘過量組的尿碘水平隨碘攝入量的增加而增加，增加的幅度與碘攝入量的倍數(shù)(5、10、50、100倍)基本一致；各組母鼠乳汁含碘量(即代表14日齡仔鼠的碘攝入量)隨著碘攝入量而增加，但增加的幅度遠(yuǎn)不及尿碘增加的幅度，與其碘攝入水平不一致；仔鼠的尿碘水平也隨著碘攝入量的增加而增加，并基本呈平行關(guān)系。 (2)

5、甲狀腺激素水平：在LI組不論親代大鼠還是仔鼠血清TT4水平均明顯低于其它各組。各碘過量組的親代鼠TT4水平較NI組降低，其差異在10HI和50HI有統(tǒng)計學(xué)意義；14天仔鼠各碘過量組與NI組差別無統(tǒng)計學(xué)意義；而28天仔鼠各碘過量組隨著碘攝入量的增加各項激素指標(biāo)均呈降低趨勢，其中TT4、FT4降低在100HI有統(tǒng)計學(xué)意義。 (3)甲狀腺形態(tài)學(xué)變化：親代大鼠與仔鼠NI組甲狀腺濾泡均多為中等大小，上皮細(xì)胞為單層立方或扁平狀，濾泡腔內(nèi)膠質(zhì)

6、豐富。LI組甲狀腺呈現(xiàn)典型的小濾泡增生性甲狀腺腫改變；各碘過量組甲狀腺自5HI組即開始出現(xiàn)多形性變化，表現(xiàn)為大濾泡增多，膠質(zhì)蓄積，但同時又有濾泡增生；在50和100HI組親代大鼠甲狀腺的濾泡增生變得明顯，呈TSH刺激征象，但仔鼠改變不如母鼠明顯，僅呈輕度增生。 (4)仔鼠體重、大腦重和大腦D2活性：14和28日齡仔鼠，LI組體重和大腦重量均明顯低于NI組；各碘過量組與NI組之間差別無統(tǒng)計學(xué)意義。14與28日齡仔鼠大腦D2活性LI

7、組比NI組升高，14天有統(tǒng)計學(xué)意義，28天無統(tǒng)計學(xué)意義。兩個日齡各碘過量組與NI組相比有升高的趨勢，但無統(tǒng)計學(xué)意義。 (5)仔鼠NSE、GAP-43mRNA水平：在大腦皮質(zhì)，14和28日齡LI組仔鼠NSEmRNA表達(dá)水平與NI組差別無統(tǒng)計學(xué)意義；GAP43mRNA表達(dá)14天高于NI組，28天低于NI組。各碘過量組NSEmRNA表達(dá)14與28天仔鼠均隨著碘攝入量的增加而升高，14天時在10HI、100HI組有統(tǒng)計學(xué)意義，28天時在

8、50HI組有統(tǒng)計學(xué)意義；GAP43mRNA表達(dá)兩日齡段與NI組差別均無統(tǒng)計學(xué)意義。在海馬，LI組NSEmRNA表達(dá)14與28天仔鼠與NI組比較均無統(tǒng)計學(xué)意義；GAP43mRNA表達(dá)14天仔鼠與NI組差別無統(tǒng)計學(xué)意義，28天較NI組降低有統(tǒng)計學(xué)意義。各碘過量組NSEmRNA表達(dá)隨碘攝入量的增加而降低，14天時各組與NI組比較均有統(tǒng)計學(xué)意義，28天時無統(tǒng)計學(xué)意義；GAP-43mRNA表達(dá)14與28天仔鼠各碘過量組隨著碘攝入量的增加隨之降低，

9、與NI組比較均有統(tǒng)計學(xué)意義。兩腦區(qū)表達(dá)水平比較，14天各組仔鼠NSEmRNA表達(dá)大腦皮質(zhì)均較海馬低，而28天時大腦皮質(zhì)與海馬沒有明顯差異；GAP-43mRNA表達(dá)在14和28日齡仔鼠無差別。兩日齡比較，大腦皮質(zhì)NSEmRNA表達(dá)隨日齡增加而增加，海馬則隨日齡增加而降低；GAP-43mRNA表達(dá)在大腦皮質(zhì)和海馬均隨日齡增加而降低。 (6)仔鼠NSE、GAP-43、MBP和突觸蛋白Ⅰ蛋白表達(dá)(免疫組化)顯示：無論是14還是28日齡仔

10、鼠，LI組NSE和MBP免疫陽性產(chǎn)物均較NI組減少，突觸蛋白Ⅰ則增多。各碘過量組NSE陽性產(chǎn)物較NI組增多；MBP雖隨碘攝入量的增加而降低，但仍較LI多；突觸蛋白Ⅰ隨碘攝入量的增加陽性產(chǎn)物增加，在10HI、50HI和100HI組比LI組陽性產(chǎn)物還多。生后14天時，GAP-43陽性產(chǎn)物在大椎體細(xì)胞和海馬LI組與NI組陽性反應(yīng)強(qiáng)度無顯著差異；各碘過量組隨碘攝入量的增加反應(yīng)強(qiáng)度呈輕度減低趨勢。28日齡時，大椎體細(xì)胞LI組和各碘過量組GAP-4

11、3陽性產(chǎn)物均在胞質(zhì)中表達(dá)，并且在LI和100HI組反應(yīng)強(qiáng)度相似，5HI、10HI和50HI組反應(yīng)強(qiáng)度較LI和100HI組弱；海馬CA3區(qū)反應(yīng)強(qiáng)度LI組和各碘過量組均較NI組呈輕度減低趨勢。 從上述實驗結(jié)果可以得出如下結(jié)論：(1)過量碘攝入的母鼠可以通過乳腺的調(diào)節(jié)作用使乳汁中的碘含量沒有顯著增加，從而緩解了仔鼠的高碘攝入量，結(jié)果提示：高碘攝入的親代對其子代具有一定的保護(hù)作用，使子代減少或免受碘過量的影響。 (2)仔鼠大腦脫

12、碘酶活性在碘缺乏和碘過量時均有所升高，提示二者仔鼠大腦組織處于不同程度的低甲狀腺激素水平。 (3)碘缺乏和碘過量所致的大腦甲狀腺激素不足，都可以抑制大腦MBP蛋白表達(dá)，抑制髓鞘形成；還能促進(jìn)突觸蛋白Ⅰ蛋白表達(dá)，抑制神經(jīng)遞質(zhì)釋放，阻礙突觸傳遞。碘過量對MBP的抑制不及碘缺乏嚴(yán)重，而對突觸蛋白Ⅰ的促進(jìn)作用比碘缺乏明顯。 (4)從NSE和GAP-43的mRNA和蛋白表達(dá)水平來看，還不足以說明碘過量對神經(jīng)元發(fā)育有影響。